Проект «Гидравлический пресс из медицинских шприцов»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

 ШКОЛА №12 ЗАТО ШИХАНЫ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ»

Адрес; 412950, Саратовская область, г. Шиханы, ул. Ленина, дом 22

Телефон/факс [phone] (приемная директора) (84593) 40-060 (учительская)   е-mail:  [e-mail]

Проект

«Гидравлический пресс из медицинских шприцов.»

Работу выполнили:

                                                                                1.Вершкова Дарья – 9а класс

2.Золотарёва Дарья – 9а класс

Руководитель работы:

1.Ионова Мария Викторовна,

учитель проектной деятельности

г. Шиханы

май 2019

Содержание

Описание проекта: «Гидравлический пресс из медицинских шприцов.»

Тайна прошлого…………………………………………………………………3

Основной план проекта…………………………………………………………5

Запланированные исследования на 2018 -2019 учебный год…………………6

Библиографический список используемой литературы и источников………8

Приложения………………………………………………………………………9

Описание проекта

«Гидравлический пресс - это наше всё!»

София Кульбицкая

Гидравлический пресс — это гидравлическая машина, создающая большие сжимающие усилия в процессе работы. Первоначально была названа «пресс Брама» в честь ее изобретателя Джозефа Брама, запатентовавшего машину в 1795 году.

Действие гидравлического пресса основано на малой способности воды к сжатию. Благодаря этому свойству, давление, оказываемое на воду, помещенную в замкнутый сосуд, будет передаваться в разные стороны с равной силой, то есть на каждую единицу поверхности оказывается такое давление, как и давление, которое производится извне.

На протяжении всей истории человечества изобретение гидравлического пресса играла огромную роль в жизни человека, который с 18века  стремился создать новое оборудование. Многие из нас не задумывались о том, что гидравлический пресс использовался в сельском хозяйстве, для пакетирования сена, получения виноградного сока, отжима масла. Однако если Вы хотя бы поверхностно изучите историю создания гидравлического пресса, то можно увидеть, что это оборудование широко применяется в самых разных отраслях. В дальнейшем гидравлические прессы получали все большее распространение. Устройство имеет простую конструкцию. А высокая эффективность их применения подталкивала к дополнительным разработкам и совершенствованиям механизма. К нему добавились приводы и прочие усовершенствования, позволившие добиваться необходимых усилий. И, возможно, именно благодаря своей простоте успешно применяется уже более 2-х веков.

Цель проекта:

1.     Обогатить и систематизировать знания о гидравлическом прессе.

2.     Выявить степень эффективности использования гидравлического пресса.

Задачи проекта:

Ø Познакомиться с понятием    «Гидравлический пресс»

Ø Рассмотреть, какова роль гидравлического пресса в современном мире

Ø Изучить устройство гидравлического пресса

Ø Формирование устойчивого интереса к изучению физики

Ø Создать свой гидравлический пресс

Актуальность проекта:

Гидравлический пресс очень простой, и не имеет ни какой электроники, но он очень эффективный. Имея небольшие размеры его можно использовать в быту для своих нужд. Этот пресс может спокойно расколоть грецкий орех.

Гипотеза:

Можно сконструировать собственный гидравлический пресс в домашних условиях

Сроки реализации проекта:

С 2018 по 2019 учебного года.

Организаторы, осуществляющие совместно роли заказчика, руководителя и куратора:

Ионова М.В., (учитель МОУ «СОШ №12 ЗАТО Шиханы Саратовской области), Вершкова Н.В. (мама), Туманов А.А. (дядя).

Основные формы представления работы:

- Презентация

- Представление собственного гидравлического пресса

Методы работы:

- Поисковый (работа с источниками);

- Описание;

- Изучение;

- Конструирование. Фото фиксация.

Ресурсы:

- Финансово – экономическое

- Материально – технические

- Информационно – методические

Ожидаемые результаты:

- Продукт (гидравлический пресс своими руками)

Основной план проекта

Структура проекта:

1.Теоретическая часть

2.Практическая часть (изготовление гидравлического пресса своими руками)

3.Предоставить полученный продукт (гидравлический пресс) членам жюри

Запланированные исследования на 2018 -2019 учебный год

Задачи	Мероприятия
Познакомиться с историей создания гидравлического пресса:	- планирование проекта - поиск и отбор информации
Узнать виды гидравлического пресса:	- поиск и сбор всей информации  о видах гидравлического пресса - найти полезные и интересные советы по изготовлению гидравлического пресса
Изготовление собственного гидравлического пресса в домашних условиях:	- приобрести все необходимые материалы - изготовление собственного гидравлического пресса и фото фиксация -предоставление собственного гидравлического пресса на защите проекта

Календарный ход работы

Сентябрь 2018г. – планирование проекта

Октябрь / Ноябрь – 2018г. – поиск всей необходимой информации

Декабрь 2018г. / Январь 2019г. – создание проекта (чертежи)

Февраль 2019г. – приобретение всех необходимых материалов для изготовления гидравлического пресса

Март / Апрель 2019г. – изготовление собственного гидравлического пресса в домашних условиях

Май 2019г. – подготовить презентацию и предоставить готовый продукт для защиты проекта

Библиографический список и источники

1. Арустамов Э.А. – Безопасность жизнедеятельности

2. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М., 1982

Интернет ресурсы:

3.http://savelaleksandr.narod.ru/IZOB/page55.html

4.https://metalspace.ru/production-science/history/1547

5.http://prom-nadzor.ru/content/instrukciya-po-ohrane-truda-pri-rabote-na-gidravlicheskih-pnevmaticheskih-i-rychazhnyh

Приложение №1

«История гидравлического пресса»

   Простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания больших сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году. В процессе работы над прессом изобретатель разрешил ряд сложных технических проблем. Одна из них состояла в обеспечении герметичности между поршнем и стенками цилиндра. При действии поршня вода в больших количествах просачивалась через зазор в другую часть цилиндра, не обеспечивая нужного давления. Проблему просачивания разрешил британский изобретатель инструментов, штампов и станков Генри Модсли. Он предложил уплотнение поршня в виде самоуплотняющегося манжета, без которого гидравлический пресс не мог действовать.

   В 1797 г. Дж. Брама выдвинул идею применения гидравлического пресса для изготовления свинцовых труб путем выдавливания металла через отверстие матрицы. Однако практическая реализация этого проекта была осуществлена другим английским инженером, Т. Бурром, построившим в 1820 г. гидравлический пресс для прессования свинцовых труб. Прессование стало важной областью обработки металлов давлением. С 40 – 50-х гг. XIX в. предпринимались попытки использовать гидравлический пресс для ковочно-штамповочных работ. В 1851 г. гидравлический ковочный пресс экспонировался на Международной промышленной выставке в Лондоне.

   Начало промышленному применению гидравлических прессов положил английский инженер, директор мастерских государственных железных дорог в Вене Дж. Газвелл. Газвелл спроектировал пресс, который в 1859 – 1861 гг. был изготовлен и установлен в железнодорожных мастерских.

   В 1865 г., ознакомившись с работами Газвелла, английский инженер и промышленник Дж. Витворт применил гидравлический пресс для прессования жидкой стали с целью получения однородного беспузырчатого слитка. Продолжая исследования в области прессования, Витворт стремился использовать гидравлические прессы для получения необходимых полуфабрикатов и готовых изделий непосредственно из слитков.

   В 1875 г. Витворт запатентовал во Франции гидравлический пресс.

   До 90-х гг. XIX в. прессование применяли исключительно для обработки высокопластичных металлов – свинца, олова и их сплавов.

    Первый горизонтальный гидравлический пресс, построенный в 1895 г., предназначался для прессования латуни типа (α + β).

   В 1930 г. был построен самый крупный на то время гидравлический штамповочный пресс мощностью 61,8 МПа для изготовления авиационных деталей из легких сплавов.

   В 1931 г. в Германии были построены два штамповочных пресса мощностью 147 МПа.

   В 1939 г. французские машиностроители строят пресс мощностью 196 МПа.

   В XX в. прессование является составной частью процессов обработки титана, бериллия, новых легких и специальных сплавов. 

Приложение №2

Гидравлический пресс в современности

   В основе действия гидравлического пресса лежит одно из важнейших свойств воды – ее малая способность к сжатию. Благодаря этому давление, производимое на воду, заключенную в замкнутый сосуд, передается во все стороны с одинаковой силой, так что на каждую единицу поверхности приходится такое же давление, как и давление, производимое извне.

   На производстве в наше время используют гидравлические прессы разных модификаций, каждая из которых имеет свою характеристику и свою область применения, например, вертикальный пресс и горизонтальный.

   Горизонтальный гидравлический пресс применяют для производства частей из металла, и их правки. Для работы с такими конструкциями не требуются особые навыки, главное выполнять и соблюдать правила техники безопасности.

   Гидравлические прессы используют в системах водоснабжения, в строительстве, в пищевой, химической промышленности, и на станциях технического обслуживания автомашин и другой техники, для выполнения слесарных работ, а ручные гидравлические прессы  активно применяют для обработки различных деталей, поскольку такие инструменты справляются с работой,  которая требует точность.

    Ювелиры в своей работе используют гидравлический пресс для штамповки изделий из дорогих металлов. Данная техника работает идеально, и не повреждает изящность драгоценных украшений.

   Помимо этого прессы гидравлические используют в пищевом производстве для приготовления теста, отжима продуктов (масла, овощей, фруктов).

   Сегодня применяются довольно активно и пакетировочные гидравлические прессы. Используя их многие предприятия и учреждения, освобождаются от ненужных бумаг и мусора, при этом сокращается объём выбросов в несколько раз. Пакетировочный пресс не занимает большой площади, а его конструкцией может пользоваться любой работник.

Приложение №3

Виды гидравлического пресса

   Во многих областях промышленности применяют вертикальный гидравлический пресс, имеющий довольно сложную конструкцию.

   Также прессы можно разделить по виду:

- ковочные,

- штамповочные,

- непосредственно для прессования.

   Прессы, предназначенные для прессования, могут быть:

-  прямого;

- обратного метода прессования.

   При прямом прессовании слиток и пуансон движутся в одном направлении, а при обратном методе контейнер со слитком надвигается на неподвижный пуансон.

Приложение №4

Практическая часть

« Создание собственного гидравлического пресса»

Перед тем как начать создавать гидравлический пресс в домашних условиях, мы ознакомились с техникой безопасности:

1. Перед началом работы подготовили рабочее место. Во время работы поддерживали частоту и порядок на столе.

2. Убедились, что нет аллергической реакции на древесную пыль.

3. Одели спецодежду.

4. После окончания работы привели рабочее место в порядок.

5. Проветривали помещение, в котором создавали продукт.

Для создания нашего продукта нам понадобилось:

деревянные доски толщиной 2-3 см,

капельница,

3 разветвления для капельницы,

2 маленькие трубочки,

6 шприцов,

двойник для капельницы,

палочки от мороженого,

 болты,

термоклей,

лобзик,

канцелярский нож,

скотч,

электродрель.

Первым делом мы сделали все заготовки:

3 квадрата по 15 см с каждой стороны;

2 прямоугольника со сторонами 38 см и 15 см.

Шаг №1: С помощью электродрели и сверла просверлили 18 отверстий под болты и 8 сквозных отверстий.

Шаг №2: Собрали  конструкцию с помощью саморезов, скрепляя две длинные дощечки и одну квадратную дощечку.

Шаг №3: Взяли  два шприца: у одного с помощью канцелярского ножа отрезали переднюю часть, а у второго заднюю часть. Соединили оба шприца с помощью скотча. Аналогично сделали поршень укрепляя места соединения кусочками палочек  от мороженого,  с помощью термоклея. Взяли  трубочку от капельницы, отрезали от неё отрезок длиной 10 см и надели на "носик" шприца. Сделали  4 таких заготовки. Вставили их в квадратную дощечку с самыми большими отверстиями.

Шаг №4: На поршни нанесли термоклей и на них приклеили небольшой брусочек.  Получился единый большой поршень, который  будет  в роли давящего поршня. В другую квадратную дощечку вставили поршень тонкими трубочкам.  Эту заготовку поместили в предыдущую заготовку  и зафиксировали саморезами.

Шаг №5: . Сделали два клапана из оставшихся передних частей шприцов и бусинки. Соединили  капельницу с клапанами и шприцом через разветвитель. Склеили два небольших брусочка между собой и приклеили шприцы поршнем вверх.

Наш продукт готов к эксперименту.

   Мы взяли стакан с обычной водой и окрасили  в  зеленый цвет. Один конец гидравлики опустили в стакан с покрашенной водой, а второй конец в пустой стакан. Заполнили всю эту конструкцию водой с помощью шприца, стакан который в начале был пустой наполняется, после его наполнения перелили жидкость обратно в первый стакан. 

   Далее соединили обе конструкции трубочками от капельниц разветвителями. 

   Кладём орех под поршень и начинаем перекачивать воду с помощью маленького шприца в мега поршень, при этом он начинает двигаться и сдавливает орех.

   После чего отодвигаем поршень назад и достаем раздавленный орешек.

Приложение №5

Полезные советы при работе с гидравлическим прессом

При работе с гидравлическими прессами необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

1.     Прежде чем начать работать, следует провести тщательный осмотр оборудования на предмет наличия неисправностей. При этом происходит проверка ограждений, шарнирных соединений труб и гребенок, а также загрузочного стола. Лишь после того, как гидропресс будет проверен, можно начинать работу.

2.     Загрузку и разгрузку гидропресса нужно проводить в специальной одежде, которая предназначена для данной процедуры.

3.      Во избежание нарушений и возникновения несчастных случаев на производстве, при работе устройства возле него не должны находиться посторонние лица.

4.     При работе пресса запрещено выключение вентиляции.

5.      Требуется всегда содержать в чистоте рабочее место возле пресса, а также само оборудование.

Соблюдение данных требований создаст безопасные условия для работы с гидропрессом!

Приложение №6

Бюджет проекта:

Саморезы – 100рублей

Доска толщиной 2-3см – 300рублей

Шприцы – 90 рублей

Болты – 60рублей

Термоклей – 30рублей

Лобзик – 10рублей

Скотч – 30рублей

Медицинские системы – 50рублей

Свёрла – 40рублей

ИТОГО – 710 рублей